DE69201512T2

DE69201512T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen einer Rohrbuchse in eine kreisförmige Öffnung.

Info

Publication number: DE69201512T2
Application number: DE69201512T
Authority: DE
Inventors: Roger T Bolstad; Leonard F Reid
Original assignee: Fatigue Technology Inc
Current assignee: Fatigue Technology Inc
Priority date: 1991-05-13
Filing date: 1992-05-04
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2012-05-05
Also published as: US5103548A; DE69201512D1; ATE119087T1; EP0513898A1; EP0513898B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Montage von Pohrbuchsen in Öffnungen in Konstruktionsteilen. Insbesondere bezieht sie sich auf das Vorsehen eines Montageverfahrens und einer Montagevorrichtung, die einen Dorn und eine gleitmittelbeschichtete Überschiebmuffe zum radialen Aufweiten der Fobrbuchse benutzt, um eine festsitzende Preßpassung zwischen dieser und der Öffnung zu schaffen.
Es ist bekannt, eine Rohrbuchse innerhalb einer Öffnung in einer Tragwand zu befestigen, und zwar durch Positionieren der Pohrbuchse innerhalb der Öffnung, Halten derselben in Position und dann Hineindrücken eines Aufweitungsdorns durch die Mitte der Rohrbuchse, um diese durch radiales Aufweiten in eine Preßpassung mit der Öffnung zu bringen. Dazu muß ein Gleitmittel auf die sich berührenden Oberflächen des Dorns und der Rohrbuchse aufgebracht werden. Ealls das Gleitmittel in ungenügendem Ausmaß aufgebracht ist, kann sich der Dorn in der Pohrbuchse verklernmen. Außerdem übt der Dorn eine axiale Kraft auf die Rohrbuchse aus, was gelegentlich ein unerwünschtes Beschädigen der Oberfläche und/oder eine Verformung der Pohrbuchse verursacht.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bewirken einer radialen Aufweitung einer Rohrbuchse mit einer kontrollierten axialen Bewegung der Pohrbuchse zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gleitmittelbeschichtete Überschiebmuffe zwischen dein Dorn und der Pohrbuchse zu benutzen, um die axialen Kräfte zu absorbieren und um eine Rohrbuchsenmontage von einer Seite des Werkstücks aus zu gestatten. Die Überschiebmuffe kann von der Art sein, wie sie in der Druckschrift US-PS 3,566,662, erteilt am 2. März 1971 für Louis A. Champoux, oder in der Druckschrift US-PS 3,665,744, erteilt am 30. Mai 1972 für Clair M. Harter, offenbart ist. Der Gebrauch dieser Überschiebmuffen nach dem Stand der Technik dient der Kaltaufweitung von Metall, das unmittelbar eine Öffnung umgibt, zum Zwecke der Steigerung der Ermüdungslebensdauer.
Gemäß dem Verfahren ist ein Dorn vorgesehen, welcher der Reihe nach einen Teil mit kleinem Durchmesser, einen Teil mit sich vergrößerndem Durchmesser und einen Teil mit größtem Durchmesser enthält. Auf dem Teil mit dem kleinem Durchmesser des Dorns wird eine einteilige Überschiebmuffe positioniert. Auf der Überschiebmuffe wird eine Rohrbuchse, die einen im wesentlichen konstanten Außendurchmesser und einen im wesentlichen konstanten Innendurchmesser hat, positioniert. Der Dorn, die Überschiebmuffe und die Rohrbuchse werden in eine kreisrunde Öffnung in einem Konstruktionsteil eingeführt. Die Überschiebmuffe und die Rohrbuchse werden in einer festgelegten axialen Position innerhalb der Öffnung gehalten, und der Dorn wird axial bewegt, um zuerst den Teil mit sich vergrösserndem Durchmesser und dann den Teil mit größtem Durchmesser des Dorns axial durch die Überschiebmuffe zu bewegen. Der Dorn weitet die Überschlebmuffe radial auf, und die sich aufweitende Überschiebmuffe übt eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Rohrbuchse aus. Der Dorn und die Überschiebmuffe sind derart dimensioniert, daß die radiale Aufweitung der Überschiebmuffe ausreichende radiale Kräfte auf die Rohrbuchse ausübt, um die Rohrmuffe plastisch aufzuweiten und die Seitenwandung der Öffnung in eine festsitzende Spannberührung mit der äußeren Oberfläche der Rohrbuchse zu bringen. Die Überschiebmuffe wird aus der Rohrbuchse entfernt, nachdem der Dorn durch die Überschiebmuffe getreten ist Die Rohrbuchse wird innerhalb der Öffnung belassen, wobei sie unverschiebbar an der Seitenwandung der Öffnung befestigt ist.
Bevorzugterweise wird der Dorn unter Benutzung eines Abziehwerkzeugs durch die Überschiebmuffe gezogen, das ein Mundstück enthält, welches eine äußere Stirnfläche hat, die ein Ende der Rohrbuchse und einen Oberflächenteil des Konstruktionsteils berührt, in welchem die Öffnung ausgebildet ist, das die Öffnung unmittelbar umgibt. Die Überschiebmuffe ist innen durch eine Trockenfilm-Gleitmittelbeschichtung gleitfähig gemacht.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im folgenden im einzelnen anhand einer Beschreibung der beten Ausführungssform und alternativer Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
In den Figuren sind gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Teile in den verschiedenen Darstellungen verwendet.
Fig. 1 zeigt eine bildliche Teildarstellung gesehen von oben und in Richtung auf eine Seite des Mundstückendes eines Abziehwerkzeugs, welche Ansicht einen Dorn in einer ausgestreckten Stellung, eine Überschiebmuffe sowie eine Rohrbuchse, die in axialer Richtung einen Abstand von dem Dorn aufweist, darstellt.
Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung des in Fig. 1 gezeigten Aufbaus.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Mundstücks.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht eines äußeren Endes des Mundstücks.
Fig. 5 zeigt eine Teillängsansicht, die den Werkzeugeinsatz und die Rohrbuchse am Beginn des Verfahrens darstellt, wobei der Dorn in Seitenansicht dargestellt ist.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht wie Fig. 5, stellt fedoch den Dorn während des Vorgangs dar, in dem dieser durch die Überschiebmuffe und die Rohrbuchse gezogen wird.
Fig. 7 zeigt eine Ansicht wie Fig. 5 u. Fig. 6, die den Dorn in einer abgezogenen Position innerhalb des Mundstücks des Abziehwerkzeugs darstellt.
Fig. 8 zeigt zeigt eine Ansicht wie Fig. 5 bis Fig. 7, die den Dorn von der Überschiebmuffe und der Rohrbuchse fortbewegt darstellt, und veranschaulicht den Zustand, in dem sich die Überschiebmuffe noch in der Rohrbuchse befindet.
Fig. 9 zeigt eine Ansicht wie Fig. 5 bis Fig. 8, stellt jedoch die Überschiebmuffe aus der Rohrbuchse entfernt dar und zeigt die Rohrbuchse in ihrem in der Öffnung befestigten Zustand.
Fig. 10 zeigt eine Ansicht wie Fig. 1, die ein modifiziertes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs darstellt.
Fig. 11 zeigt eine Ansicht wie Fig. 5, stellt jedoch das Werkzeug gemäß Fig. 10 dar und zeigt ferner die Rohrbuchse in einer Anfangsposition, welche einen axialen Abstand von dem Mundstück des Abziehwerkzeugs aufweist.
Fig. 12 zeigt zeigt eine Ansicht wie Fig. 11, stellt jedoch den Dorn als gegen die Überschiebmuffe gezogen dar und zeigt die Rohrbuchse als in der Wandöffnung positioniert.
Fig. 13 zeigt eine Ansicht wie Fig. 11 u. Fig. 12, stellt jedoch den Teil des großen Durchmessers des Dorns, wie er sich durch die Überschiebmuffe bewegt.
Gemäß Fig. 1 bis Fig. 4 ist ein Dorn 10 an seinem inneren Endteil 12 mit einem Kolben (nicht gezeigt) innerhalb eines Abziehwerkzeugs 14 verbunden. Das Abziehwerkzeug 14 enthält ein längliches Mundstück 16, das an einem Ende des Abziehwerkzeugs 14 mittels eines Halterings 18 belestigt ist. Der Hal-tering 18 enthält eine Endöffnung 20, durch welche sich ein länglicher, rohrförmiger Vorsprungteil 22 des Mundstücks 16 erstreckt. Die Endöffnung 20 ist von einem ringförmigen Plansch 24 umgeben. Das Mundstück 16 enthält eine ringförmige Basis 26, die innerhalb einer Kammer 28 (Fig. 2) in dem Halgering 18 angeordnet ist, wobei deren radiale Oberfläche 30 gegen die radiale innere Oberfläche des Flansches 24 anliegt. Der rohrförmige Vorsprungteil oder Körper 22 steht von der ringförmigen Basis 26 vor. Wie am besten in Fig. 5 bis Fig. 7 gezeigt, ist der Körper 22 ein einstückiges rohrförmiges Teil, das eine Seitenwandung von einer beträchtlichen Dicke enthält. Der Vorsprungteil 22 enthält einen mittigen Durchlaß 32. Das äußere Ende des Mundstücks 16 enthält einen ringförmigen Vorsprung 34, welcher unmittelbar den mittigen Durchlaß 32 umgibt. Eine ringförmige Stirnfläche 36 umgibt den Vorsprung 34 unmittelbar. Der Vorsprung 34 hat eine Stirnfläche 38, die parallel, jedoch mit einem Abstand nach vorn von der ringförmigen Stirnfläche 36 zu dieser liegt.
Innerhalb des Mundstücks 16 ist ein Überschiebmuffen-Lagerkörper 40 angeordnet. Der Überschiebmuffen-Lagerkörper 40 enthält einen axial geschlitzten, rohrförmigen Teil 42, der sich in den Durchlaß 32 hinein erstreckt. Mit dem inneren Ende des Teils 42 ist ein ringförmiger Flansch 44 (Fig. 2) verbunden. Längsschlitze 46 (z. B. 6) teilen den rohrförmigen Teil 42 in eine gleiche Anzahl von Längssegmenten 48 auf. Der rohrförmige Teil 42 enthält einen mittigen Durchlaß 50.
Die Basis des Dorns 10 enthält der Reihe nach den inneren Endteil 12, einen Flansch 52, einen Teil mit kleinem Durchmesser 54, einen Teil mit sich vergrößerndem Durchmesser 56, einen Teil mit größtem Durchmesser 58 und einen sich verjüngenden äußeren Endteil 60. Der Flansch 52 enthält Schraubenschlüsselflächen, mittels derer er von den Backen eines Schraubenschlüssels gegriffen werden kann. Der Endteil 12 ist zur Verbindung mit einem Gewindesockel in dem äußeren Ende eines Kolbenabschnitts des Abziehwerkzeugs 14 mit einem Gewinde versehen. Auf die Schraubenschlüsselflächen wird ein Schraubenschlüssel gesetzt, womit der Endteil gedreht wird, um die Verbindung herzustellen oder zu lösen.
Wie durch Fig. 1 gezeigt, sind, wenn der Kolben ausgestreckt ist, der sich verjüngende Endteil 60 sowie die Teile mit dem größten Durchmesser und mit dem sich vergrößernden Durchmesser 58, 56 des Dorns 10 mit dem Ende nach vorn nach außen von dem Mundstück 16 positioniert. Der Teil mit kleinem Durchmesser 54 des Dorns 10 erstreckt sich durch den Durchlaß 50 in dem Lagerkörper 40. Zwischen dem Flansch 52 und einer radialen Endoberfläche des Kolbens kann ein O-Ring oder eine Lochscheibe 64 (Fig. 4) angeordnet sein.
Der zwior beschriebene Aufbau des Werkzeugs ist ähnlich dem Aufbau des Werkzeugs, das im einzelnen in US-PS 4,425,780, erteilt am 17. Januar 1984 für Louis A. Champoux, beschrieben ist. Das Abziehwerkzeug ist im einzelnen in US-PS 4,187,708, erteilt am 12. Februar 1980 für Louis A.Champoux, offenbart. Die Inhalte dieser Patentschriften sind durch die spezifische Bezugnahme auf sie in der vorliegenden Beschreibung enthalten.
Gemäß Fig. 1 u. Fig. 2 enthält die Vorrichtung nach der Erfindung außerdem eine einstückige geteilte Überschiebmuffe 66 und eine Rohrbuchse 68. Die geteilte Überschiebmuffe 66 enthält einen mittigen Durchlaß 70, und die Rohrbuchse 68 enthält einen mittigen Durchlaß 72. Wie in der zuvor angegebenen US-PS 3,566,663 offenbart, ist die Innenseite der Überschiebmuffe 66 mit einem geeigneten Gleitfilm, z. B. eine Zusammensetzung aus Bleioxid, Graphit und Molybdändisulfid, beschichtet.
Das Abziehwerkzeug 14 wird betätigt, um den Dorn 10 in die Stellung auszustrecken, welche durch Fig. 1 u. Fig. 5 gezeigt ist. Dann wird eine Überschiebmuffe 66 mit dem Ende nach vorn auf den Teil mit kleinem Durchmeser 54 des Dorns 1G geschoben (Fig. 5). Die Rohrbuchse 68 wird dann mit dem Ende nach vorn über den Dorn 10 und auf die Überschiebmuffe 66 geschoben, wie ebenfalls durch Fig. 5 gezeigt ist. Ihre Schlitzteilung gestattet der Überschiebmuffe 66, sich im Durchmesser aufzuweiten, wenn sie zunächst über den sich verjüngenden Endteil 60, dann über den Teil mit dem größten Durchmesser 58 und dann über den Teil mit dem sich vergrößernden Durchmesser 56 des Dorns 10 bewegt wird. Die Überschiebmuffe 66 wirkt dabei wie eine Feder. Die in der Überschiebmuffe 66 gespeicherte Energie veranlaßt die Überschiebmuffe 66, sich wieder zusammenzuziehen, wenn sie sich erst einmal auf dem Teil 54 mit dem kleinen Durchmesser des Dorns 10 befindet.
Wenn sich die Überschiebmuffe 66 auf dem Teil 54 mit dem kleinen Durchmesser des Dorns 10 befindet, weist sie einen Außendurchmesser auf, der kleiner als derjenige des Teils mit dem größten Durchmesser des 58 des Dorns 10 und außerdem kleiner als der mittige Durchlaß 72 in der Rohrbuchse 68 ist. Der Durchlaß 72 in der Rohrbuchse 68 ist geringfügig größer im Durchmesser als derjenige des Teils mit dem größten Durchmesser 58 des Dorns 10. Demzufolge kann die Rohrbuchse 68, nachdem die geteilte Überschiebmuffe 66 auf dem Teil mit dem kleinen Durchmesser 54 des Dorns 10 montiert ist, mit dem Ende nach über den Dorn 10 geschoben und auf der Überschiebmuffe 66 positioniert werden (Fig. 5)
Wie durch Fig. 5 gezeigt, erstreckt sich die Überschiebmuffe 66 in den Vorsprungteil 22 des Mundstücks 16 hinein, und deren inneres Ende 76 liegt gegen das äußere Ende 78 des Überschiebmuffen-Lagerkörpers oder Positionierers 40 an. Das Anliegen des Überschiebmuffen-Endes 76 gegen das Ende 78 des Überschiebmuffen-Positionierers verhindert eine Bewegung der Überschiebmuffe 66 mit dem Ende nach vorn in das Mundstück 16 hinein, wenn der Dorn 10 zurückgezogen wird. Wie außerdem durch Fig. 5 gezeigt, berührt die Stirnfläche 38 eine Stirnfläche 80 der Rohrbuchse 68, und die Stirnfläche 36 berührt den Oberflächenteil 82 einer Wandung eines Konstruktionsteils 84. Der Zweck des Vorsprungs 34 besteht darin, die Rohrbuchse 68 in einer "Unterflur"-Position in bezug auf den Oberflächenteil 82 zu halten. Der Oberflächenteil 82 befindet sich auf einer ersten Seite eine Konstruktionsteils 84, das eine weite oder gegenüberliegende Seite 86 enthält. Die Rohrbuchse 68 hat einen äußeren Durchmesser, der ausreichend groß dimensioniert ist, um verschiebbar innerhalb einer Öffnung 88 zu sitzen, die in das Konstruktionsteil 84 gebohrt worden ist. Die Öffnung 88 erstreckt sich senkrecht zu dem Konstruktionsteil 84 zwischen der ersten Seite 82 und der zweiten Seite 86.
Der mittige Durchlaß 32 in dem Vorsprungteil 22 weist in radialer Richtung nach außen einen Abstand von dem Umfang des rohrförmigen Teils 42 auf, wenn sich der Teil mit kleinem Durchmesser 54 des Dorns 10 innerhalb des rohrförmigen Teils 42 des Überschiebmuffen-Lagerkörpers 40 befindet. Demzufolge besteht anfangs ein ringförmiger Raum 90 zwischen dem rohrförmigen Teil 42 und dem Hauptkörper des Vorsprungsteils 22 (Fig. 5). Die radiale Abmessung dieses Raums 90 ist groß genug, um eine radiale Aufweitung des rohrförmigen Teils 42 in Reaktion auf die Bewegung zunächst des Teils mit sich vergrößerndem Durchmesser 56 und dann des Teils mit größtem Durchmesser 58 des Dorns 10 in den axial geteilten rohrförmigen Teil 42 hinein nahe dem Ende des Rückziehhubs des Dorns 10 zu gestatten, vergl. Fig. 6 u. Fig. 7.
Im folgenden wird das Verfahren gemäß der Erfindung beschrieben:
Die geteilre Überschiebmuffe 66 wird auf dem ausgestreckten Dorn 10 positioniert, und die Rohrbuchse 68 wird auf der Überschiebmuffe 66 positioniert, wie dies zuvor beschrieben wurde. Dann wird das äußere Ende des Dorns 10 mit der Öffnung 88 ausgerichtet, und das Abziehwerkzeug 14 wird in Richtung auf das Konstruktionsteil 84 bewegt, um den Dorn 10, die Überschiebmuffe 66 und die Rohrbuchse 68 in die Öffnung 88 hinein zu bewegen. Es kann jedoch auch zunächst die Rohrbuchso 68 in die Öffnung 88 eingesetzt werden, worauf dann die Bewegung der Überschiebmuffe 66 und des Dorns 10 in die Rohrbuchse 68 hinein erfolgt. Das Abziehwerkzeug 14 wird vorwärts bewegt, bis die Stirnfläche 38 auf dem Mundstück 16 gegen die Endfläche 80 auf der Rohrbuchse 68 stößt und die Stirnfläche 36 gegen den Oberflächenteil 82 des Konstruktionsteils 84 stößt. Dies ist die in Fig. 5 gezeigte Position. Als nächstes wird das Abziehwerkzeug 14 betätigt, um den Dorn 10 in das Mundstück hinein zu ziehen oder zurückzuziehen. Wie in Fig. 6 u. Fig. 7 gezeigt, bewegen sich, wenn der Dorn 10 zurückgezogen wird, zunächst der Teil mit sich vergrößerndem Durchmesser 56 und dann der Teil mit größtem Durchmesser 58 des Dorns 10 durch die Überschiebmuffe 66. Wenn sie sich bewegen, vergrößern die Teile 56, 58 den Durchmesser der Überschiebmuffe 66. Bei diesen Vorgang übt die Überschiebmuffe 66 eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Rohrbuchse 68 aus. Dies weitet die Rohrbuchse 68 auf und bewegt ihre äußere Oberfläche in eine festsitzende Berührung Berührung mit der Seitenoberfläche der Öffnung 88 in dem Konstruktionsteil 84. Der Dorn 10 und die Überschiebmuffe 66 sind derart dimensioniert, daß die radiale Aufweitung der Überschiebmuffe ausreichende radiale Kräfte auf die Rohrbuchse 68 ausübt, um die Rohrbuchso 68 plastisch aufzuweiten und einen unverschiebbaren Preßsitz zwischen der äußeren Oberfläche der Rohrbuchse 68 und der Seitenwandung der Öffnung 88 zu schaffen, um auf diese Weise die Rohrbuchse sicher innerhalb der Öffnung 88 zu befestigen. Wie durch Fig. 6 gezeigt, wird, wenn sich der Teil mit größtem Durchmesser 58 des Dorns 10 innerhalb der Überschiebmuffe 66 befindet, der Durchmesser des Teils 58 des Dorns in der Tat um einen Betrag vergrößert, der gleich dem Zweifachen der Dicke der Seitenwandung der Überschiebmuffe 66 ist. Um den Teil 58 des Dorns axial durch die Überschiebmuffe 66 zu bewegen, muß sich die Überschiebmuffe 66 im Durchmesser aufweiten, und die Erhöhung der Durchmesseraufweitung muß auf die Rohrbuchse 68 übertragen werden. Die Erhöhung der Durchmesseraufweitung ist so berechnet, daß der Betrag der plastischen Aufweitung der Rohrbuchse 68 in ausreichendem Maße erfolgt, so daß die Rohrbuchse 68 innerhalb der Öffnung 88 befestigt wird.
Wie durch Fig. 6 u. Fig. 7 gezeigt, vergrößerts sich, wenn die Teile mit sich vergrößerndem Durchmesser und größtem Durchmesser 56, 58 des Dorns 10 in den Überschiebmuffen-Lagerkörper oder -Positionierer 40 eintreten, der Überschiebmuffen-Lagerkörper 40 an seinem äußeren Ende im Durchmesser, während die Berührung zwischen seinem äußeren Ende 78 und dem inneren Ende 76 der aufgeweiteten Überschiebmuffe 66 aufrechterhalten wird. Das Vorhandensein der längs verlaufenden Schlitze 46 gestattet den Längssegmenten 48, sich in Reaktion auf die Bewegung der Teile 56, 58 des Dorns in den rohrförmigen Überschiebmuffen-Lagerkörper 40 hinein wie eine Blattfeder nach außen zu biegen. Wie zuvor angegeben, besteht anfangs ein ringförmiger Durchlaß oder Raum 90 in dem rohrförmigen Körper des Mundstücks 16 um den axial geteilten rohrförmigen Teil 42 des Überschiebmuffen-Tragkörpers 40 herum. Dieser Raum 90 stellt Aufweitungsraum zur Verfügung, in welchen sich die Längssegmente 48 hineinbewegen, wenn sie nach außen gebogen werden.
Wie in Fig. 8 gezeigt, werden bei Beendigung der Bewegung des Dorns 10 durch die Überschiebmuffe 66 das Abziehwerkzeug 14 und der Dorn 10 von der Überschiebmuffe 66 und dem Konstruktionsteil 84 fort bewegt. Dann wird die Überschiebmuffe 66 von der Rohrbuchse 68 entfernt, wobei die Rohrbuchse 68 innerhalb der Öffnung 88 zurückgelassen wird.
Die Vorrichtung und das Verfahren, die beschrieben worden sind, erlauben dem Handwerker, die Rohrbuchse 68 innerhalb der Öffnung 88 von der ersten Seite des Konstruktionsteils 84 her zu montieren. Im Schutzumfang inbegriffen ist außerdem, daß eine unterschiedliche Art von Abziehwerkzeug benutzt werden kann, das eine Montage des Dorns, der Überschiebmuffe und der Rohrbuchse von der zweiten Seite 86 des Konstruktionsteils 84 her erfordert. Die Überschiebmuffe 66 und die Rohrbuchse 68 werden auf dem Teil 54 mit kleinem Durchmesser des Dorns plaziert. Dann wird das Abziehwerkzeug-Ende des Dorns 10 durch die Öffnung 88 von der zweiten Seite 86 des Konstruktionsteils 84 her eingeführt. Das Werkzeugende des Dorns 10 wird dann mit dem Kolben des Abziehwerkzeugs 14 so verbunden, daß das Abziehwerkzeug 14 betätigt werden kann, um den Dorn 10 durch die Überschiebmuffe 66 und die Rohrbuchse 68 zu ziehen. Es ist außerdem in dem Schutzumfang der Erfindung inbegriffen, ein Werkzeug zu benutzen, das dazu bestimmt ist, einen Dorn durch die Überschiebmuffe 66 und die Rohrbuchse 68 zu drücken, um die Überschiebmuffe 66 und die Rohrbuchse 68 zum Befestigen der Rohrbuchse 68 in der Öffnung aufzuweiten.
Fig. 10 bis Fig. 13 zeigen ein modifiziertes Ausführungsbeispiel des Abziehwerkzeugs 14'. In diesem Ausführungsbeispiel hat ein Mundstück 92 die Form einer Aufschraubkappe. Das Mundstück 92 enthält einen ringförmigen Rohrbuchsen-Lageransatz 94, der eine mittige Öffnung 96 in einer Endwandung 98 umgibt. Das Mundstück 92 hat einen vorderen Seitenwandteil 100 und einen hinteren Seitenwandteil 102. Der Innendurchmesser des Seitenwandteils 102 ist größer als der Innendurchmesser des Seitenwandteils 100. Der Seitenwandteil 102 ist mit einem Innengewinde versehen. Innerhalb des Mundstücks 92 ist ein Haltering 104 untergebracht. Der Haltering 104 hat ein Außengewinde, das in das Innengewinde des Seitenwandteils 102 eingreift. Zwischen dem vorderen Seitenwandteil 100 und dem hinteren Seitenwandteil 102 ist eine radiale Schulterfläche 106 ausgebildet. Der Haltering 104 wird in das Mundstück 92 eingeschraubt, bis seine vordere Wand 108 die Schulterfläche 106 berührt, wie dies in Fig. 11 bis Fig. 13 gezeigt ist. Dann wird hinter dem Haltering 104 ein Abziehrohrzylinder 110 (Fig. 11) in das Mundstück 92 eingeschraubt.
Durch den Seitenwandteil 100, die Endwandung 98 und den Seitenwandteil 108 wird eine Kammer 112 gebildet. Innerhalb der Kammer 112 wird ein segmentierter Überschiebmuffen-Anschlag 114 (z. B. mit drei Segmenten 116) positioniert. Der Überschiebmuffen-Anschlag 114 enthält eine mittige Öffnung 118 und eine Umfangsnut 120, in welcher eine Vielzahl (z. B. drei) elastomere Ringe 122 aufgenommen sind. Die in den elastomeren Ringen 122 gespeicherte Energie drückt die Segmente 116 zusammen.
Hinter dem Überschiebmuffen-Anschlag 114 ist ein schwimmender Abstandsring 124 angeordnet. Der Abstandsrlng 124 enthält eine zylindrische Seitenwandung 126, die durch eine mittige Öffnung 128 in der Endwand 110 der als Haitering fungierenden Schulterfläche 106 paßt. Der Abstandsring 124 enthält außerdem einen radialen Flansch 130, der an seiner Vorderseite einen hinteren Seitenteil des Überschiebmuffen-Anschlags 114 berührt und an seiner Hlnterseite die als Rückhaltefläche fungierende Endwand 110 berührt.
Der als Abziehwerkzeug fungierende Abziehrohrzylinder 110 enthält ein inneres Verbindungsteil 132, das an seinem hinteren Ende mit einem Kolben (nicht gezeigt) verbunden ist. Das Verbindungsteil 132 enthält an seinem vorderen Ende einen mit Innengewinde versehenen Sockel 134, der in den mit Gewinde versehenen Endteil 12 des Dorns 10 eingreift. Wenn der Dorn 10 mit dem Verbindungsteil 132 verbunden ist, stellt dessen Flansch eine Anschlagberührung mit dem vorderen Ende des Verbindungsteils 132 her. Für weitere Einzelheiten des Abziehwerkzeugs wird auf die zuvor genannte US-PS 4,187,708 verwiesen.
Im folgenden wird die Betätigung des durch Fig. 10 bis Fig. 13 gezeigten Werkzeugs zum Montieren einer Rohrbuchse 68 innerhalb einer Werkstück-Öffnung 88 beschrieben.
Zuerst wird der Kolben innerhalb des Abziehrohrzylinders 110 ausgestreckt, um so den Dorn 10 auszustrecken. Wie durch Fig. 11 gezeigt, wird der Überschiebmuffen-Anschlag 114, wenn der Dorn 10 ausgestreckt wird, im vorderen Bereich der Kammer 112 positioniert. Während des Ausstreckens des Dorns 10 berührt der Flansch 52 die Abstandsring-Seitenwandung 126 und bewegt diese, welche daraufhin den Überschiebmuffen-Anschlag 114 berührt und bewegt. Als nächstes wird eine innen gleitmittelbeschichtete, geteilte Überschiebmuffe 66 auf dem Teil 54 mit kleinem Durchmesser des ausgestreckten Dorns 10 montiert. Dann wird eine Rohrbuchse 68 auf der Überschiebmuffe 66 montiert. Als nächstes wird der vordere Endteil 60 des Dorns 10 mit der Öffnung 88 ausgerichtet, und der als Abziehwerkzeug fungierende Abziehrohrzylinder 110 wird vorwärts bewegt, bis seine Endoberfläche 134' in Berührung mit dem Oberflächenteil 82 des Werkstücks steht.Wenn diese Oberflächen 134', 82 in Berührung stehen, erstreckt sich der Rohrbuchsen-Lageransatz 94 des Nundstücks 92 um eine kurze Distanz in die Werkstück-Öffnung 88 hinein.
Fig. 11 zeigt eine typische Situation, die hei Beginn des Vorgangs bestehen kann. Die Rohrbuchse 68 ist vor ihrer gewünschten Position innerhalb der Werkstück-Öffnung 88 positioniert. Indessen wird eine korrekte Positionierung der Rohrbuchse 68 leicht und schnell erreicht. Nachdem die Stirnseitenoberfläche 134' in Berührung mit dem Werkstück-Oberflächenteil 82 gebracht worden ist, wird der Abziehrohrzylinder betätigt, um den Dorn 10 zurückzuziehen. Wenn sich der Dorn 10 zurückzieht, berührt der Teil mit sich vergrößerndem Durchmesser 56 des Dorns 10 das äußere Ende der Überschiebmuffe 66 und bewegt die Überschiebmuffe 66 mit dem Ende nach vorn gegen den Überschiebmuffen-Anschlag 114. Die Überschiebmuffe 66 und der Überschiebmuffen-Anschlag 114 bewegen sich in das Mundstück 92 hinein, bis der Flansch 130 gegen die Wand 108 des Halterings 104 anliegt und der Überschiebmuffen-Anschlag 114 gegen den Flansch 130 anliegt. Während dieser Bewegung der Überschiebmuffe 66 wird die Rohrbuchse 68 mit dem Ende nach vorn in Richtung auf den Rohrbuchsen-Lageransatz 94 bewegt. Dies ist deswegen gegeben, weil sich die Rohrbuchse 68 inwendig infolge der Reibungsberührung zwischen der Überschiebmuffe 66 und der Rohrbuchse 68 zusammen mit der Überschiebmuffe 66 in Längsrichtung bewegt. Fig. 12 zeigt den Überschiebmuffen-Anschlag 114 gegen den Flansch 130 anliegend, den Flansch 130 gegen die vordere Wand 108 des Halterings anliegend, die Rohrbuchse 68 gegen den Lageransatz 94 anliegend und den Teil mit sich vergrößerendem Durchmesser 56 des Dorns 10 seinen Eintritt in die Überschiebmuffe 66 hinein beginnnend. Ein weiteres Zurückziehen des Dorns 10 veranlaßt zuerst den Teil mit sich vergrößerendem Durchmesser 56 und dann den Teil mit größtem Durchmesser 58 des Dorns 10, in die Überschiebmuffe 66 einzutreten und sich axial durch diese zu bewegen. Bei dem Vorgang wird die Überschiebmuffe 66 im Durchmesser um einen solchen Betrag aufgeweitet, daß sie den Durchmesser der Rohrbuchse 68 vergrößert und die Rohrbuchse 68 radial nach außen in einen nichtverschiebbaren Preßsitz mit der Werkstück-Öffnung 88 bewegt. Während dieser Phase des Zurückziehens des Dorns 10 wird die Überschiebmuffe 66 gegen eine Bewegung durch ihre Berührung mit der Stirnseiten-Oberfläche 136 auf dem Überschiebmuffen-Anschlag 114 gehalten. Der Überschiebmuffen-Anschlag 114 wird gegen eine Bewegung durch seine Berührung mit dem Flansch 130 gehalten. Der Abstandsring 124 wird gegen eine Bewegung durch Berührung des Flansches 130 mit der vorderen Wand 108 gehalten. Die Rohrbuchse 68 wird gegen eine Bewegung durch Berührung ihrer Stirnfläche 80 mit dem Rohrbuchsen-Lageransatz 94 gehalten.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel, welches gezeigt und beschrieben worden ist, und die verschiedenen alternativen Ausführungsbeispiele, welche beschrieben worden sind, sind dargestellt, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu gestatten, stellen jedoch in sich selbst keine Einschränkung des Schutzumfangs der Erfindung dar. Der Schutzumfang ist durch die Ansprüche bestimmt, welche in Übereinstimmung mit dem aufgstellten Regeln der Patentanspruchsauslegung zu interpretieren sind.

Claims

1. Verfahren zum Montieren einer Rohrbuchse (68) in einer kreisförmigen Öffnung (88), die sich zwischen ersten (82) und zweiten (86) Seiten eines Konstruktionsteils (84) erstreckt, wobei die kreisförmige Öffnung (88) eine zylindrische Seitenwandung hat, welches Verfahren Schritte umfaßt zum

Vorsehen eines Dorns (10) einer Art, die der Reihe nach einen Teil mit kleinem Durchmesser (54), einen Teil mit sich vergrößerndem Durchmesser (56) und einen Teil mit einem größten Durchmesser (58) hat,

Vorsehen einer einteiligen geteilten Überschiebmuffe (66) und Positionieren einer derartigen Überschiebmuffe (66) auf dem Teil mit dem kleinen Durchmesser (54) des Dorns (10),

Vorsehen einer Rohrbuchse (68), die einen im wesentlichen konstanten Außendurchmesser und einen im wesentlichen konstanten Innendurchmesser hat, wobei der Außendurchmesser derart dimensioniert ist, daß die Rohrbuchse verschiebbar in der Öffnung (88) des Konstruktionsteils (84) sitzen kann, und wobei der Innendurchmesser derart dimensioniert ist, daß der Teil mit dem größten Durchmesser des Dorns (10) und die geteilte Überschiebmuffe (66) durchtreten kann, wenn die geteilte Überschiebmuffe (66) auf dem Teil mit dem kleinen Durchmesser (54) des Dorns (10) sitzt,

Einführen des Dorns (10), der geteilten Überschiebmuffe (66) und der Rohrbuchse (68) in die Öffnung (88) in dem Konstruktionsteil (84), wobei sich die geteilte Überschiebmuffe (66) innerhalb der Rohrbuchse (68) befindet,

Halten der geteilten Überschiebmuffe (66) in einer ortsfesten axialen Position innerhalb der Rohrbuchse (68) und der Rohrbuchse (68) in einer ortsfesten axialen Posirion innerhalb der Öffnung (88), während der Dorn (10) axial bewegt wird, um zunächst den Teil mit dem sich vorgrößernden Durchmesser (56) und dann den Teil mit dem größten Durchmesser (58) des Dorns axiai durch die geteilte Überschiebmuffe (66) zu bewegen, um auf diese Weise die geteilte Überschiebmuffe (66) radial aufzuweiten und eine radial nach außen gerichtete Ausdehnungskraft auf die Rohrbuchse (68) auszuüben, um die Rohrbuchse (68) innerhalb der Öffnung (88) aufzuweiten,

wobei der Dorn (10) und die geteilte Überschiebmuffe (66) derart dimensioniert sind, daß die radiale Aufweitung der geteilten Überschiebmuffe (66) ausreichende radiale Kräfte auf die Rohrbuchse (68) ausübt, um die Rohrbuchse (68) plastisch aufzuweiten und die Seitenwandung der Öffnung in eine festsitzende Einspannberührung mit der äußeren Oberfläche der Rohrbuchse (68) zu bringen, und

Entfernen der geteilten Überschiebmuffe (66) aus der Rohrbuchse (68), nachdem der Dorn (10) durch die geteilte Überschiebmuffe (66) getreten war, was die Rohrbuchse (68) innerhalb der Öffnung (88) durch die Aufweitung stabil an der Seitenwandung der Öffnung (88) befestigt beläßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das Schritte umfaßt zum

Vorsehen eines Abziehwerkzeugs (14) für den Dorn (10), das ein Mundstück (16) hat, in welchem der Dorn (10) auf genommen wird, wobei das Mundstück (16) eine äußere Endoberfläche hat, die den Dorn (10) unmittelbar umgibt,

Montieren der Rohrbuchse (68) auf der geteilten Überschiebmuffe (66) durch Bewegen der Rohrbuchse (68) mit dem Ende nach vorn über den Teil mit dem größten Durchmesser (58) des Dorns (10), dann über den Teil mit dem sich vergrößernden Durchmesser (56) des Dorns (10) und dann auf die geteilte Überschiebmuffe (66),

dann Einführen des Dorns (10) zunächst mit dem Teil des größten Durchmessers (58) in die Öffnung (88) in dem Konstruktionsteil (84) von der ersten Seite (82) des Konstruktionsteils (84) her und Bewegen des Dorns (10) mit dem Ende nach vorn, bis sich die geteilte Überschiebmuffe (66) und die Rohrbuchse (68) innerhalb der Öffnung (88) befinden und die äußere Endoberfläche des Mundstücks (16) gegen die Rohrbuchse (68) und die erste Seite (82) des Konstruktionsteils (84) anliegt, und

dann Ziehen des Dorns (10) in das Mundstück (16) hinein, während die Endoberfläche des Mundstücks (16) gegen die geteilte Überschiebmuffe (66), die Rohrbuchse (68) und die erste Seite (82) gehalten wird, um auf diese Weise die geteilte Überschiebmuffe (66) und die Rohrbuchse (68) während der Bewegung des Dorns (10) in der Öffnung (88) zu halten.

3. Verfahren nach Anspruch 1, welches das Benutzen einer Rohrbuchse (68) umfaßt, die im wesentlichen in der Länge gleich der Dickenabmessung des Konstruktionsteils (84) gemessen zwischen den ersten und zweiten Seiten des Konstruktionsteils ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, das Schritte umfaßt zum

Vorsehen eines Abziehwerkzeugs (14) für den Dorn (10), das ein Mundstück (16) hat, in welchem der Dorn (10) aufgenommen wird, wobei das Mundstück (16) eine äußere Endoberfläche hat, die den Dorn (10) unmittelbar umgibt,

Montieren der Rohrbuchse (68) auf der geteilten Überschiebmuffe (66) durch Bewegen der Rohrbuchse (68) mit dem Ende nach vorn den Teil mit dem größten Durchmesser (58) des Dorns (10), dann über den Teil mit dem sich vorgrößernden Durchmesser (56) des Dorns (10) und dann auf die geteilte Überschiebmuffe (66),

dann Einführen des Dorns (10) zunächst mit dem Teil des größten Durchmessers (58) in die Öffnung (88) in dem Konstruktionsteil von der ersten Seite (82) des Konstruktionsteils (84) her und Bewegen des Dorns (10) mit dem Ende nach vorn, bis sich die geteilte Überschiebmuffe (66) und die Rohrbuchse (68) innerhalb der Öffnung befinden und die Endoberfläche des Mundstücks (16) gegen die erste Seite (82) des Konstruktionsteils (84) anliegt, und dann Ziehen des Dorns (10) in das Mundstück (16) ninein, während die Endoberfläche des Mundstücks (16) gegen die geteilte Überschiebmuffe (66), die Rohrbuchse (68) und die erste Seite (82) gehalten wird, um auf diese Weise die geteilte Überschiebmuffe (66) und die Rohrbuchse (68) während der Bewegung des Dorns (10) in der Öffnung (88) zu halten.

5. Vorrichtung zum Montieren einer Rohrbuchse (68) in einer zylindrischen Öffnung (88) in einem Konstruktionsteil (84), wobei sich die Öffnung (88) durch das Konstruktionsteil (84) von einer ersten Seite (82) zu einer zweiten Seite (86) erstreckt, die Rohrbuchse (68) einen Innendurchmesser, ein erstes Ende und einen Außendurchmesser hai, der so dimensioniert ist, daß die Rohrbuchse vorschiebbar innerhalb der Öffnung (88) sitzen kann, welche Vorrichtung umfaßt:

einen Dorn (10), welcher der Reihe nach einen Teil mit einem kleinen Durchmesser (54), einen Teil mit einem sich vergrößernden Durchmesser (58) und einen Teil mit einem größten Durchmesser (58) hat, wobei der Teil mit dem größten Durchmesser (58) so dimensioniert ist, daß er durch die Rohrbuchse (68) paßt,

eine einteilige geteilte Überschiebmuffe (66), die einen Innendurchmesser, der so dimensioniert ist, daß die Überschiebmuffe auf den Teil mit dem kleinen Durchmesser des Dorns (10) paßt, und einen Außendurchmesser hat, der so dimensioniert ist, daß der Dorn durch die Rohrbuchse (68) paßt, wenn sich die geteilte Überschiebmuffe (66) auf dem Teil mit dem kleinen Durchmesser (54) des Dorns (10) befindet,

wobei im Betrieb die Rohrbuchse (68) in die Öffnung (88) in dem Konstruktionsteil (84) eingeführt wird, sich die geteilte Überschiebmuffe (66) auf dem Teil mit dem kleinen Durchmesser ((54) des Dorns (10) und innerhalb der Rohrbuchse (68) befindet,

Mittel (16, 42) zum Halten der Rohrbuchse (68) und der geteilten Überschiebmuffe (66) gegen die Bewegung mit dem Ende nach vorn, während der Länge nach auf den Dorn (10) gedrückt wird, um zunächst den Teil mit dem sich vergrößernden Durchmesser (54) und dann den Teil mit dem größten Durchmesser (58) des Dorns (10) axial durch die geteilte Überschiebmuffe (66) zu bewegen, um auf diese Weise die geteilte Überschiebmuffe (66) radial auf zuweiten und eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Rohrbuchse (68) auszuüben, um die Rohrbuchse (68) innerhalb der Öffnung (88) aufzuweiten,

wobei der Dorn (10) und die geteilte Überschiebmuffe (66) so dimensioniert sind, daß die radiale Aufweitung der geteilten Überschiebmuffe (66) ausreichende radiale Kräfte auf die Rohrbuchse (68) ausübt, um die Rohrbuchso (68) plastisch aufzuweiten und um die Seitenwandung der Öffnung (88) in eine festsitzende Einspannberührung mit der äußeren Oberfläche der Rohrbuchse (68) zu bringen, und

wobei folgend auf die Bewegung des Dorns (10) durch die geteilte Überschiebmuffe (66), um die Rohrbuchse (68) aufzuweiten, um sie in der Öffnung (88) zu befestigen, die geteilte Überschiebmuffe (66) aus der Rohrbuchso (68) entfernt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Mittel zum Druckausüben der Länge nach auf den Dorn (10) ein Ziehwerkzeug (14), das ein Mundstück (16) hat, in dem der Teil mit dem kleinen Durchmesser (54) des Dorns (10) aufgenommen wird, und ein Mittel umfassen, das mit dem Dorn (10) verbunden ist, zum Ziehen des Dorns (10) mit dem Ende nach vorn in das Mundstück (16) hinein, wobei das Mundstück (16) sowohl ein Ende der Rohrbuchse (68) als auch das Konstruktionsteil berührt, während der Dorn (10) durch die geteilte Überschiebmuffe (66) in das Mundstück (16) des Abziehwerkzeugs (14 hineingezogen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Mundstück (16) rohrförmig ist und eine zentrische Öffnung sowie einen äußeren Endteil enthält, wobei der äußere Endteil eine ringförmige Endoberfläche, die einen Oberflächenteil des Konstruktionsteils (84) berührt, der unmittelbar die Öffnung (88) in dem Konstruktionsteil (84) umgibt, und einen ringförmigen Endteil enthält, der unmittelbar die Öffnung in dem Mundstück (16) umgibt, welcher ein Ende der Rohrbuchse (68) berührt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der ringförmige Teil des Mundstücks (16), welcher ein Ende der Rohrbuchse (68) berührt, axial von dem Ende des Mundstücks (16) über die ringförmige Oberfläche hinaus vorsteht, welche den Oberflächenteil des Konstruktionsteils (84) berührt, der unmittelbar die Öffnung in dem Konstruktionsteil (84) umgibt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Mittel zum Halten der Rohrbuchse (68) und der geteilten Überschiebmuffe (66) gegen eine Bewegung der Länge nach einen Buchsenhalter innerhalb des Endteils enthält, der ein äußeres Ende hat, das eine Anliegeberührung mit der Überschiebmuffe (66) bewirkt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Mittel zum Halten der Rohrbuchse (68) und der geteilten Überschiebmuffe (66) gegen eine Bewegung der Länge nach einen Buchsenhalter innerhalb des Endteils enthält, der ein äußeres Ende hat, das eine Anliegeberührung mit der Überschiebmuffe (66) bewirkt.